[发明专利]钨塞的制备方法

权利要求书

1.一种钨塞的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

1)提供一衬底，于所述衬底中形成自所述衬底表面凹进所述衬底内的接触窗，所述衬底包括表面生长有绝缘层的半导体基底，在所述半导体基底表面的绝缘层中形成复数个接触窗，所述接触窗的底部显露所述半导体基底；

2)在沉积室中采用等离子体增强化学气相沉积工艺于所述接触窗的内壁及底部形成钛薄膜，所述钛薄膜的沉积气氛包括四氯化钛和氢气，所述四氯化钛的气体流量介于10sccm～20sccm之间，所述氢气的气体流量介于2000sccm～6000sccm之间，沉积温度介于550℃～650℃之间，射频功率介于500W～1200W之间，腔室压力介于2torr～10torr之间，所述钛薄膜的厚度介于5nm～15nm之间；

3)在所述沉积室中对所述钛薄膜的表面进行原位氮化处理，以形成氮化钛阻挡层，所述氮化钛阻挡层的厚度大于等于步骤2)中所述钛薄膜的沉积厚度的十分之一，所述钛薄膜表面的原位氮化气氛包括氨气和氢气，所述原位氮化处理中，所述氨气的气体流量介于1000sccm～2000sccm之间，所述氢气的气体流量介于2000sccm～6000sccm之间，沉积温度介于550℃～650℃之间，射频功率500W～1200W之间，腔室压力介于2torr～10torr之间；

4)以六氟化钨作为钨源，于具有所述氮化钛阻挡层的所述接触窗中填充钨层；

5)去除位于所述衬底上表面的所述钛薄膜、所述氮化钛阻挡层及所述钨层，以形成钨塞于所述接触窗中；

其中，由步骤2)所述钛薄膜的沉积气氛包括的氢气至步骤3)所述钛薄膜表面的原位氮化气氛包括的氢气为连续的稳定气体流供应，用以稳定氢气的气氛环境并消除前制程的残留气体；步骤3)所述原位氮化处理的射频功率和步骤2)所述钛薄膜的沉积射频功率之间为非连续，用以分隔钛薄膜的沉积和所述钛薄膜的表面进行原位氮化，以避免不同工艺在所述钛薄膜表面的杂质干扰；步骤3)所述原位氮化处理的时间大于步骤2)中所述钛薄膜的形成时间。

2.根据权利要求1所述的钨塞的制备方法，其特征在于：所述钨层的填充方法包括化学气相沉积。

3.根据权利要求1所述的钨塞的制备方法，其特征在于：步骤5)中去除位于所述衬底上表面的所述钛薄膜、所述氮化钛阻挡层及所述钨层的方法包括化学机械研磨。